碳是一种很常见的元素,它以多种形式广泛存在于大气和地壳和生物之中。拉丁语为Carbonium,意为“煤,木炭”。碳元素结构多样,能够以具有多方面性质的单质形式存在,如晶形碳、无定形碳和过渡碳。
碳单质很早就被人认识和利用,碳的一系列化合物——有机物更是生命的根本。碳还有多种同素异形体,如金刚石、石墨、石墨烯、富勒烯等,这些同素异形体广泛应用于航空、医疗、石油化工、国防等领域。另外,碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。碳能在化学上自我结合而形成大量化合物,在生物上和商业上是重要的分子。生物体内绝大多数分子都含有碳元素。
碳对于现有已知的所有生命系统都是不可或缺的,没有它,生命不可能存在。除食物和木材以外的碳的主要经济利用是烃(最明显的是石油和天然气)的形式。原油由石化行业在炼油厂通过分馏过程来生产其他商品,包括汽油和煤油。
碳及其化合物多种多样。碳还能与铁形成合金,最常见的是碳素钢;石墨和黏土混合可以制用于书写和绘画的铅笔芯,石墨还能作为润滑剂和颜料,作为玻璃制造的成型材料,用于电极和电镀、电铸,电动马达的电刷,也是核反应堆中的中子减速材料。
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